美国宇航局格伦研究中心的创新者与路易斯维尔大学和美国空军合作,开发了一种增材制造技术,使用热固性聚酰亚胺树脂生产具有高温性能的复合材料部件。该工艺使用选择性激光烧结(SLS)熔化处理NASA新型RTM370亚胺树脂的粉末版本,填充细磨碳纤维。

图中显示的sls制造的碳填充热固性聚酰亚胺复合材料尚未完全固化。“绿色”部分经过多步后固化过程,将复合材料从室温逐渐加热到略低于其软化温度,从而完成最终固化。

由此产生的复合材料部件可以随后进行固化,为高温航空航天应用做好准备,提供可承受300℃以上温度的3d打印复合材料部件。这是增材制造聚合物的一个重要进步,它提供了一种SLS工艺,需要相对较低的熔化温度,并创建具有高温能力的复合材料。

SLS通常使用热塑性聚合物粉末,其生成的部件的有效温度范围为150-185°C,但与传统加工材料相比往往较弱。最近,高温热塑性塑料通过高温SLS制造出3D零件,需要380°C的熔化温度,但这些零件的可用温度范围仍在200°C以下。

热固性聚酰亚胺复合材料在150-240°C之间可以熔化加工,允许使用常规SLS机器。随后,通过多步骤循环,将材料缓慢加热至略低于玻璃化转变温度,同时避免在此过程中尺寸变化。

该发明可以使航空航天公司在需要超过300°C应用的发动机组件的复杂几何部件的生产中受益,同时具有其他潜在的应用,如打印军用飞机遗留部件和生产高性能电动汽车的组件。

美国宇航局正在积极寻求这项技术的商业化许可。请联系NASA的许可服务台此电子邮件地址正在受到垃圾邮件程序的保护。您需要启用JavaScript来查看它。或致电202-358-7432启动许可讨论。按照这个链接在这里为更多的信息。


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本文首次发表于《华尔街日报》2021年2月号金宝搏官网杂志。

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